Les grenailles métalliques

Généralités

Les grenailles métalliques sont les plus employées, en raison de :
– leur compatibilité aux procédés de projection (à air ou à turbine) ;
– leur diversité de forme (sphérique, angulaire ou cylindrique) ;
– leur diversité de nature et structure (ferreux ou non ferreux) ;
– leur diversité de dureté (obtenues par traitements thermiques) ;
– leur diversité de granulométrie (large éventail de choix) ;
– leur diversité d’utilisation (préparation, finition ou précontrainte).

Formes

Les grenailles métalliques se présentent sous 3 formes différentes :
– sphérique, obtenues par atomisation avec fusion au four électrique et trempe rapide d’un métal ;
– angulaire, avec des arêtes et formes irrégulières, obtenues par concassage de grains sphériques ;
– cylindrique, obtenue par coupe régulière d’un fil métallique.

 

Les grenailles d’acier coulé

Fabrication

Après fusion au four à arc électrique de ferrailles de premier choix, le métal liquide est atomisé par un jet d’eau pour obtenir des grains ronds qui sont alors trempés. Débarrassés par sélection des particules mal formées, les grains sont ensuite calibrés par tamisage et classés par granulométrie. Ils sont ensuite soumis à un traitement thermique et à une opération de revenu, pour en ajuster le niveau de dureté.
La grenaille angulaire est obtenue par concassage des grains mal formés, ou des grains ronds venant de l’excédent des granulométries les moins recherchées.

Structure et calibres

De structure martensitique fine, elles se présentent sous une forme :
– sphérique (Shot) de dimensions comprises entre 0,2 et 2 mm (S-70 à S-780) ;
– angulaire (Grit) de dimensions comprises entre 0,07 et 2 mm (G-200 à G-10).
Des traitements thermiques adaptés permettent de moduler la dureté de ces grenailles et d’en étendre les applications aux domaines les plus variés (voir tableau des utilisations).

Duretés et utilisations

Les grenailles sont classées en 3 ou 4 duretés de 40 à 67 Hrc, de plages et symboles différents suivant les fabricants, exemple :
1 = env 40-50 HRc
2 = env 50-55 HRc
3 = env 55-60 HRc
4 = sup à 60 HRc
Leurs utilisations varient suivant la granulométrie et la dureté :
– la grenaille ronde, traitée pour une dureté comprise entre 45 et 50 Rc, est surtout utilisée en machines à turbines pour le nettoyage, en général, des surfaces métalliques ferreuses et pour les opérations de précontrainte. La rugosité obtenue est faible, alors que l’effet de masse, donc l’impact est important.
– la grenaille angulaire de dureté comprise entre 45 et 50 Rc, projetée en machines à turbines ou à air comprimé, est aussi utilisée pour les mêmes applications que ci-dessus, mais avec une efficacité plus importante. À l’usage elle s’émousse, donnant un mélange opératoire performant, mais peu agressif pour les pièces.
– la grenaille angulaire, traitée pour une dureté comprise entre 50 et 55 Rc, est utilisée dans les mêmes machines pour des applications de préparation de surface, alliant propreté et rugosité.- la grenaille angulaire de dureté supérieure à 60 Rc est utilisée en machines à turbines ou à air comprimé, quand la dureté des grains est nécessaire pour la préparation de surfaces avant certaines métallisations et pour les nettoyages qui demandent à la fois propreté et forte rugosité.

Tableaux

Plages granulométriques des grenailles d’acier coulé.
Grenailles métalliques sphériques préconisées pour quelques applications.
Grenailles métalliques angulaires préconisées pour quelques applications.

Nota : Outre la granulométrie, la dureté de la grenaille devra être prise en compte pour un bon choix.